Jump to content

Хорошо обоснованное отношение

(Перенаправлено с «Обоснованной индукции »)
Транзитивные   бинарные отношения
Symmetric Antisymmetric Connected Well-founded Has joins Has meets Reflexive Irreflexive Asymmetric
Total, Semiconnex Anti-
reflexive
Equivalence relation Green tickY Green tickY
Preorder (Quasiorder) Green tickY
Partial order Green tickY Green tickY
Total preorder Green tickY Green tickY
Total order Green tickY Green tickY Green tickY
Prewellordering Green tickY Green tickY Green tickY
Well-quasi-ordering Green tickY Green tickY
Well-ordering Green tickY Green tickY Green tickY Green tickY
Lattice Green tickY Green tickY Green tickY Green tickY
Join-semilattice Green tickY Green tickY Green tickY
Meet-semilattice Green tickY Green tickY Green tickY
Strict partial order Green tickY Green tickY Green tickY
Strict weak order Green tickY Green tickY Green tickY
Strict total order Green tickY Green tickY Green tickY Green tickY
Symmetric Antisymmetric Connected Well-founded Has joins Has meets Reflexive Irreflexive Asymmetric
Definitions, for all and
Green tickY indicates that the column's property is always true the row's term (at the very left), while indicates that the property is not guaranteed in general (it might, or might not, hold). For example, that every equivalence relation is symmetric, but not necessarily antisymmetric, is indicated by Green tickY in the "Symmetric" column and in the "Antisymmetric" column, respectively.

All definitions tacitly require the homogeneous relation be transitive: for all if and then
A term's definition may require additional properties that are not listed in this table.

В математике бинарное отношение R называется хорошо обоснованным (или хорошо обоснованным , или фундаментальным) . [1] ) на множестве или, в более общем смысле, классе X , если каждое непустое подмножество S X имеет минимальный элемент относительно R ; то есть существует m S такой, что для любого s S не существует s R m . Другими словами, отношения являются обоснованными, если:

Некоторые авторы включают дополнительное условие, согласно которому R является множеством , т. е. элементы, меньшие, чем любой заданный элемент, образуют множество.

Аналогичным образом, предполагая аксиому зависимого выбора , отношение является обоснованным, если оно не содержит бесконечных нисходящих цепей , что можно доказать, когда не существует бесконечной последовательности x 0 , x 1 , x 2 , ... элементов X , таких что x n +1 R x n для каждого натурального числа n . [2] [3]

В теории порядка частичный порядок называется обоснованным, если соответствующий строгий порядок является вполне обоснованным отношением. Если порядок является полным порядком , то его называют « хорошим порядком» .

В теории множеств набор x называется хорошо обоснованным множеством если отношение принадлежности к множеству обосновано на транзитивном замыкании x , . Аксиома регулярности , которая является одной из аксиом теории множеств Цермело–Френкеля , утверждает, что все множества хорошо обоснованы.

Отношение R называется обратно обоснованным , обоснованным снизу вверх или нётеровым на X , если обратное отношение R −1 обоснован на X. хорошо В этом случае R также говорят, что удовлетворяет условию возрастающей цепи . В контексте переписывания систем нётерово отношение также называют завершающим .

Индукция и рекурсия [ править ]

версию трансфинитной индукции Важная причина, по которой хорошо обоснованные отношения интересны, заключается в том, что к ним можно использовать : если ( X , R ) — хорошо обоснованное отношение, P ( x ) — некоторое свойство элементов X , и мы хочу показать это

P ( x ) выполняется для всех элементов x из X ,

достаточно показать, что:

Если x является элементом X и P ( y ) истинно для всех y таких, что y R x , то P ( x ) также должно быть истинным.

То есть,

Хорошо обоснованную индукцию иногда называют нётеровой индукцией. [4] после Эмми Нётер .

Наряду с индукцией, хорошо обоснованные отношения также поддерживают построение объектов с помощью трансфинитной рекурсии . Пусть ( X , R ) множественное обоснованное отношение, а F — функция, которая ставит в соответствие объект F ( x , g ) каждой паре элемента x X и функции g на начальном отрезке { y : y R x } из X . Тогда существует единственная функция G что для любого x X такая ,

То есть, если мы хотим построить функцию G на X , мы можем определить G ( x ), используя значения G ( y ) для y R x .

В качестве примера рассмотрим обоснованное соотношение ( N , S ) , где N — множество всех натуральных чисел , а S — график функции-последователя x x +1 . Тогда индукция по S — это обычная математическая индукция , а рекурсия по S дает примитивную рекурсию . Если мы рассмотрим отношение порядка ( N , <) , мы получим полную индукцию и рекурсию хода значений . Утверждение о том, что ( N , <) хорошо обосновано, также известно как принцип хорошего порядка .

Есть и другие интересные частные случаи обоснованной индукции. Когда обоснованное отношение представляет собой обычное упорядочение класса всех порядковых чисел , этот метод называется трансфинитной индукцией . Когда обоснованный набор представляет собой набор рекурсивно определенных структур данных, этот метод называется структурной индукцией . Когда обоснованным отношением является принадлежность множества к универсальному классу, этот метод известен как ∈-индукция . Подробнее см. в этих статьях.

Примеры [ править ]

К прочно обоснованным отношениям, которые не являются полностью упорядоченными, относятся:

  • Положительные целые числа {1, 2, 3, ...} с порядком, определяемым a < b , тогда и только тогда, когда a делит b и a b .
  • Набор всех конечных строк в фиксированном алфавите с порядком, определяемым s < t тогда и только тогда, когда s является собственной подстрокой t .
  • Множество N × N пар 1 натуральных чисел , упорядоченных по формуле ( n m , n 2 ) < ( 1 , m 2 ) тогда и только тогда, когда n 1 < m 1 и n 2 < m 2 .
  • Каждый класс, элементы которого являются множествами с отношением ∈ («является элементом»). Это аксиома регулярности .
  • Узлы любого конечного ориентированного ациклического графа с определенным отношением R таким, что a R b тогда и только тогда, когда существует ребро от a до b .

К примерам отношений, которые не являются обоснованными, относятся:

  • Отрицательные целые числа {−1, −2, −3, ...} в обычном порядке, поскольку любое неограниченное подмножество не имеет наименьшего элемента.
  • Множество строк в конечном алфавите, содержащее более одного элемента, в обычном ( лексикографическом ) порядке, поскольку последовательность «B» > «AB» > «AAB» > «AAAB» > ... представляет собой бесконечную нисходящую цепочку. Это отношение не является обоснованным, даже если во всем наборе есть минимальный элемент, а именно пустая строка.
  • Набор неотрицательных рациональных чисел (или действительных чисел ) при стандартном порядке, поскольку, например, в подмножестве положительных рациональных чисел (или действительных чисел) отсутствует минимум.

Другая недвижимость [ править ]

Если ( X , <) — обоснованное отношение и x — элемент X , то все нисходящие цепи, начинающиеся с x, конечны, но это не означает, что их длины обязательно ограничены. Рассмотрим следующий пример: Пусть X будет объединением целых положительных чисел с новым элементом ω, который больше любого целого числа. Тогда X — обоснованное множество, носуществуют нисходящие цепочки, начинающиеся в точке ω сколь угодно большой (конечной) длины; цепочка ω, n − 1, n − 2, ..., 2, 1 имеет длину n для любого n .

Лемма о коллапсе Мостовского подразумевает, что членство во множестве является универсальным среди экстенсиональных хорошо обоснованных отношений: для любого множественноподобного хорошо обоснованного отношения R в классе X , который является экстенсиональным, существует класс C такой, ( X , R ) что изоморфен ( C , ∈ ) .

Рефлексивность [ править ]

Отношение R называется рефлексивным если R , a выполняется для любого a в области определения отношения. Каждое рефлексивное отношение на непустой области имеет бесконечные нисходящие цепи, поскольку любая константная последовательность является нисходящей цепью. Например, в натуральных числах обычного порядка ≤ имеем 1 ≥ 1 ≥ 1 ≥ ... . Чтобы избежать этих тривиальных нисходящих последовательностей, при работе с частичным порядком ≤ обычно применяется определение обоснованности (возможно, неявно) к альтернативному отношению <, определенному так, что a < b тогда и только тогда, когда a b и a б . В более общем смысле, при работе с предзаказом ≤ обычно используется отношение <, определенное таким образом, что a < b тогда и только тогда, когда a b и b a . В контексте натуральных чисел это означает, что отношение <, которое является обоснованным, используется вместо отношения ≤, которое не является таковым. В некоторых текстах определение обоснованного отношения изменено по сравнению с приведенным выше определением, чтобы включить эти соглашения.

Ссылки [ править ]

  1. ^ См. определение 6.21 в Заринг В.М., Г. Такеути (1971). Введение в аксиоматическую теорию множеств (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN  0387900241 .
  2. ^ «Свойство бесконечной последовательности строго обоснованного отношения» . ДоказательствоВики . Проверено 10 мая 2021 г.
  3. ^ Фрайсс, Р. (15 декабря 2000 г.). Теория отношений, том 145 - 1-е издание (1-е изд.). Эльзевир. п. 46. ​​ИСБН  9780444505422 . Проверено 20 февраля 2019 г.
  4. ^ Бурбаки, Н. (1972) Элементы математики. Коммутативная алгебра , Аддисон-Уэсли.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 58630df88dca30e123276687d4cd40d1__1706689380
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/58/d1/58630df88dca30e123276687d4cd40d1.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Well-founded relation - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)